“(SKU:RB-02S037)ADXL345 三軸加速度計(jì)”的版本間的差異

2016年1月15日 (五) 16:05的最后版本

產(chǎn)品概述

ADXL345 數(shù)字三軸加速度計(jì)是一款小而薄的超低功耗3軸加速度計(jì)，分辨率高達(dá)(13位)，測(cè)量范圍達(dá)± 16g。數(shù)字輸出數(shù)據(jù)為16位二進(jìn)制補(bǔ)碼格式，可通過(guò)SPI(3線或4線)或I2C數(shù)字接口訪問(wèn)。ADXL345非常適合移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用。它可以在傾斜檢測(cè)應(yīng)用中測(cè)量靜態(tài)重力加速度，還可以測(cè)量運(yùn)動(dòng)或沖擊導(dǎo)致的動(dòng)態(tài)加速度。其高分辨率(3.9mg/LSB)，能夠測(cè)量不到1.0°的傾斜角度變化。該器件提供多種特殊檢測(cè)功能。活動(dòng)和非活動(dòng)檢測(cè)功能通過(guò)比較任意軸上的加速度與用戶設(shè)置的閾值來(lái)檢測(cè)有無(wú)運(yùn)動(dòng)發(fā)生。敲擊檢測(cè)功能可以檢測(cè)任意方向的單振和雙振動(dòng)作。自由落體檢測(cè)功能可以檢測(cè)器件是否正在掉落。這些功能可以獨(dú)立映射到兩個(gè)中斷輸出引腳中的一個(gè)。正在申請(qǐng)專利的集成式存儲(chǔ)器管理系統(tǒng)采用一個(gè)32級(jí)先進(jìn)先出(FIFO)緩沖器，可用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，從而將主機(jī)處理器負(fù)荷降至最低，并降低整體系統(tǒng)功耗。低功耗模式支持基于運(yùn)動(dòng)的智能電源管理，從而以極低的功耗進(jìn)行閾值感測(cè)和運(yùn)動(dòng)加速度測(cè)量。

規(guī)格參數(shù)

1. 工作電壓：3.3-5v
2. 超低功耗：測(cè)量模式下 40uA 電流損耗，待機(jī)模式下0.1uA @2.5v
3. 通訊接口：I2C、SPI (3線 or 4線)
4. 接口類型：0.1"插針孔
5. 信號(hào)類型：數(shù)字信號(hào)

接口定義

• VCC：電源引腳
• GND：該引腳必須接地
• CS：片選端，低電平有效
• INT1：中斷1輸出
• INT2：中斷2輸出
• SDO：備用I2C地址選擇
• SDA：I2C接口數(shù)據(jù)端
• SCL：I2C接口時(shí)鐘端

使用方法

工作原理

ADXL345 加速度傳感器首先由前端感應(yīng)器件感測(cè)加速度的大小，然后由感應(yīng)電信號(hào)器件轉(zhuǎn)為可識(shí)別的電信號(hào)，這個(gè)信號(hào)是模擬信號(hào)，ADXL345 中集成了 AD 轉(zhuǎn)換器，可以將模擬信號(hào)數(shù)字化，我們知道在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中數(shù)字信號(hào)一律用補(bǔ)碼的形式來(lái)表示，在這也是如此，AD 轉(zhuǎn)換器輸出的是 16位的二進(jìn)制補(bǔ)碼，經(jīng)過(guò)數(shù)字濾波器的濾波后在控制和中斷邏輯單元的控制下訪問(wèn)32級(jí) FIFO，通過(guò)串行接口讀取數(shù)據(jù)。ADXL345 的控制命令也是通過(guò)接受來(lái)自串口的讀寫命令來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這主要是對(duì)寄存器的操作。

編程原理

使用 IIC 通信連接 ADXL345 和 Arduino UNO 控制器（連線方法詳見下圖），使用 ±2g 加速度測(cè)試模式，通過(guò)查看 ADXL345 芯片手冊(cè)，可以對(duì)芯片地址進(jìn)行設(shè)置，該器件還提供了多種特殊檢測(cè)功能，活動(dòng)和非活動(dòng)檢測(cè)功能通過(guò)比較任意軸上的加速度與用戶設(shè)置閥值來(lái)檢測(cè)有無(wú)運(yùn)動(dòng)發(fā)生。敲擊檢測(cè)功能可以檢測(cè)任意方向的單振和雙振動(dòng)作。自由落體檢測(cè)功能可以檢測(cè)器件是否正在掉落。這些功能可以獨(dú)立映像到兩個(gè)中斷輸出引腳中的一個(gè)。集成式內(nèi)存管理系統(tǒng)采用一個(gè)32級(jí)先進(jìn)先出緩沖期，用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，從而將主機(jī)處理器負(fù)荷降至最低，并降低整體系統(tǒng)功耗。

接線方法

接線圖：

例子程序

wire庫(kù)文件下載

#include <Wire.h>
#define DEVICE (0x53)       //ADXL345 device address
#define TO_READ (6)         //num of bytes we are going to read each time (two bytes for each axis)
byte buff[TO_READ] ;        //6 bytes buffer for saving data read from the device
char str[512];              //string buffer to transform data before sending it to the serial port
int regAddress = 0x32;      //first axis-acceleration-data register on the ADXL345
int x, y, z;				        //three axis acceleration data
double roll = 0.00, pitch = 0.00;		//Roll & Pitch are the angles which rotate by the axis X and y 
//in the sequence of R(x-y-z),more info visit
void setup() {
  Wire.begin();         // join i2c bus (address optional for master)
  Serial.begin(9600);  // start serial for output

  //Turning on the ADXL345
  writeTo(DEVICE, 0x2D, 0);      
  writeTo(DEVICE, 0x2D, 16);
  writeTo(DEVICE, 0x2D, 8);
}

void loop() {

  readFrom(DEVICE, regAddress, TO_READ, buff); //read the acceleration data from the ADXL345
                                              //each axis reading comes in 10 bit resolution, ie 2 bytes.  Least Significat Byte first!!
                                              //thus we are converting both bytes in to one int
  x = (((int)buff[1]) << 8) | buff[0];   
  y = (((int)buff[3])<< 8) | buff[2];
  z = (((int)buff[5]) << 8) | buff[4];
  //we send the x y z values as a string to the serial port
  Serial.print("The acceleration info of x, y, z are:");
  sprintf(str, "%d %d %d", x, y, z);  
  Serial.print(str);
  Serial.write(10);
  //Roll & Pitch calculate
  RP_calculate();
  Serial.print("Roll:"); Serial.println( roll ); 
  Serial.print("Pitch:"); Serial.println( pitch );
  Serial.println("");
  //It appears that delay is needed in order not to clog the port
  delay(50);
}

//---------------- Functions
//Writes val to address register on device
void writeTo(int device, byte address, byte val) {
  Wire.beginTransmission(device); //start transmission to device 
  Wire.write(address);        // send register address
  Wire.write(val);        // send value to write
  Wire.endTransmission(); //end transmission
}

//reads num bytes starting from address register on device in to buff array
void readFrom(int device, byte address, int num, byte buff[]) {
  Wire.beginTransmission(device); //start transmission to device 
  Wire.write(address);        //sends address to read from
  Wire.endTransmission(); //end transmission

    Wire.beginTransmission(device); //start transmission to device
  Wire.requestFrom(device, num);    // request 6 bytes from device

  int i = 0;
  while(Wire.available())    //device may send less than requested (abnormal)
  { 
    buff[i] = Wire.read(); // receive a byte
    i++;
  }
  Wire.endTransmission(); //end transmission
}

//calculate the Roll&Pitch
void RP_calculate(){
  double x_Buff = float(x);
  double y_Buff = float(y);
  double z_Buff = float(z);
  roll = atan2(y_Buff , z_Buff) * 57.3;
  pitch = atan2((- x_Buff) , sqrt(y_Buff * y_Buff + z_Buff * z_Buff)) * 57.3;
}

程序效果

打開串口監(jiān)視窗口，可以看到類似下圖的數(shù)據(jù)，分別為：三軸加速度的數(shù)據(jù)，按照R-xyz旋轉(zhuǎn)順序時(shí)的姿態(tài)角。按各軸旋轉(zhuǎn)可以觀測(cè)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)變化。

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